如前所述，癌症源于正常细胞转变为肿瘤细胞的多阶段过程，通常从癌前病变发展 到恶性肿瘤。这些变化是一个人的遗传因素与三种外部因素相互作用的结果，外部 因素包括：
在本项研究中，团队利用给癌细胞高效输送抗癌剂的抗体-药物复合体技术，研发出能选择性聚集到癌组织的活性氧探针。这种探针用绿色和红色两种荧光分子修饰能和癌细胞特有表面抗原结合的抗体，观察两种荧光的强度就能评估出癌细胞及周围过氧化氢（活性氧的一种）的量。借助这种探针，研究人员发现癌组织内存在过氧化氢高浓度积聚的热点区域。而在此热点区域肿瘤出芽现象高频发生。肿瘤出芽指癌细胞从原发肿瘤脱离，进入肿瘤基质的现象。肿瘤出芽指示着癌症转移的初期阶段。研究人员认为，从机制上说，暴露于过氧化氢的癌细胞通过部分激活上皮间质转化，从过氧化氢高浓度热点区域逃离。这种逃逸机制在正常上皮细胞中不存在，但在大多数癌症中普遍存在。它揭示了癌细胞内在的应激防御程序。研究团队认为，癌细胞为了躲避对自己有害的活性氧，迈出了转移的第一步。
某些癌症类型，如睾丸精原细胞瘤以及不同类型的儿童白血病和淋巴瘤，如果加以适当的治疗，即使癌细胞已经扩散到身体其它部位，治愈率也很高。
第一步——基因突变，当正常细胞（米色）中的某些细胞（橙色）发生基因突变， 使其在正常状态下增殖的倾向增加时，肿瘤就开始发展了。
癌症实际上是用来描述一大类相关疾病的通用名词。癌症的每一个类型都是独特的，有着其自己的基因变化和生长特征。有些肿瘤生长得很快速而有些则需要很多年才会变得对患者有所威胁。不同癌症类型（甚至是同一器官上的不同类型，如乳腺癌的不同类型）间的这些差异是癌症治疗如此困难的主要原因之一。
从核心来说，癌症（肿瘤）是不受控制的细胞增长所造成的。我们的身体是由数万亿的细胞所组成的，所有的细胞共同工作。在肿瘤中，那些细胞中的一个停止向指令细胞生长，停止生长甚至死亡的正常信号应答。癌细胞仍然有着与正常细胞相同的许多需求和特征，但是它们变得不再依靠于使我们的身体平稳行使功能的控制。正常细胞改变为表现如此异常者的过程需要很长时间且经常由外界影响所引发。接下来的段落讲述了正常细胞与癌细胞的区别并将概括出正常细胞变为癌细胞的步骤。
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二级预防是指癌症一旦发生，如何在早期阶段发现并予以及时治疗。包括：①对癌症危险信号（如持续性消化不良、绝经后阴道流血、大小便习惯改变、久治不愈的溃疡等）的认识和重视；②对高发区和高危人群定期检查；③发现癌前病变并及时治疗；④加强对易感人群的监测；⑤肿瘤自检（对身体暴露部位定期进行检查）。
肿瘤在其生长过程中，虽然能够暂时通过建立新生血管解决自身给养问题，但是快速的增长一样会将之推向资源和空间匮乏的边缘。隨著腫瘤細胞持續生長，在這樣競爭的壓力下，这时肿瘤就会扩散。而这种肿瘤在生长过程中侵略性不断增加的过程则被称为演进（development）。具体的行为则是生长的加快，并且开始入侵周遭的正常组织（癌症浸润），并且通过血管转移到远端（癌症转移）。
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允许其快速增长。基因突变可以命令细胞快速增长和分裂。这将产生许多具有相同突变的新细胞。
细胞凋亡的过程包括细胞核碎片化和细胞碎片的形成，这些在下面的动画中进行了展示。
治療某些白血病和淋巴瘤則需要使用高劑量的化療或全身放射治療。這樣的治療方式是先將患者原有的骨髓細胞完全破壞，避免進行骨髓細胞移植時發生排斥作用。進行骨髓移植之後，依靠患者本身的復原能力，重新進行造血功能。移植的來源除了接受親屬或配對符合的捐贈者之外，也可將病患本身的骨髓細胞以及周邊造血幹細胞（英语：peripheral blood stem cell）先取出存放待日後移植所需，稱為自體移植（英语：autologous transplantation）。
免疫細胞療法是最近這幾年開發的最新技術，原理是直接將大量未分化的樹狀細胞投入腫瘤中或腫瘤周邊的血管中，能迅速且大量的強化樹狀細胞辨識特定癌細胞的能力，使樹狀細胞可在短時間內幫助輔助型T細胞（helper T mobile）快速誘導出大量細胞毒殺性T淋巴球（CTL），以攻擊特定癌細胞。目前此項研究已在日本進入臨床試驗階段。